Способ упрочнения трещиноватых пород
Патент 960441
Авторы
Способ упрочнения трещиноватых пород
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<и>96044 1 (63) Дополнительное к авт. свид-ву—
1 (22) Заявлено 030281 (21) 3244453/22-03
Р М К з с присоединением заявки ¹E 21 0 11 /00
E 21 D 20/00
Госуларствеи иый иомитет
СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 2309.82. Бюллетень ¹ 35 (53) УДКб22.284.9 (088. 8) Дата опубликования описания 230982 (72) Авторы изобретения
И.П.Зборщик, А.Ф.Морозов, В.В.Назимко и Е И.Назимко з"
Донецкий ордена -Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТЫ ПОРОД
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для повышения устойчивости подземных сооружений и горных выработок.
Известен способ механического упрочнейия пород для повышения устойчивости подземных сооружений и горных выработок, по которому .упрочнение производят с помощью специальных ачкеров (штанг) из различных материалов.
Анкеры закрепляют в шпурах, пробуренных для этой. цели j3.).
Основным недостатком этого способа является то, что механическое упрочнение не снижает имеющуюся в породах сеть трещин, а лишь ограничивает рост новых трещин. В связи с этим эффЕктивность механического унрочнения зави-. сит от размеров трещиноватых блоков, и эта эффективность существенно снижается в сильно трещиноватых породах..
Наиболее близким по технической сути к изобретению является способ упрочнения трещиноватых пород, вклю чающий бурение скважин и нагнетание в скважине упрочняюшего раствора (2).
Основным недостатком .известного способа уЬиочнения тампонажем является низкая эффективность заполнения тоещин, соизмеримых по ширине с тремя средними размерами частиц упрочняющей смеси, потому что при нагнета- .
;нии раствора происходит заклинивание твердых частиц. Кроме того, глубина проникновения жидкости (растворов, суспензий) опоеделяется из условия капиллярного и гидоостатического давления. Поэтому при .достижении определенной глубины раствор останавливается в трещине, что существенно снижает объем упрочненных пород и обуславливает низкую эффективность упрочнения.
Целью изобретения является повышение эффективности процесса упрочнения пород. за счет увеличения степени заполнения пустот упрочняющим раствором.
Поставленная цель достигается тем, что одновременно с нагнетанием в скважины упрочняющего раствора создают вибрацию упрочняеьых пород путем установки вибратора, создающего колебания в диапазоне ультразвуковых
Волн °
Для осуществления способа по контуру выработок бурят шпуры s боках и s кровле. Если выработка не разбита на тампонажные участки, то расстояние между соседними скважинами по
960441
Формула изобретения
Составитель Л. Березкина
Редактор В;Данко ТехредМ.Надь КорректорГ.Решетник
Заказ 7224/40 Тираж 623 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4. лине выработки принимается равным
4-6 м, причем скважины в боках и .кровле относительно друг друга располагаются в шахматном порядке. Если тампонаж предусмотрен проектом сооружения выработки, кондукторы устанавливаются при возведении постоянной крепи.
Нагнетание тампонажного раствора производится сначала в боковые скважины до истечения раствора из скважин 10 в кровле выработки. Затем производят упрочненЪе пород кровли выработки.
Одновременно с нагнетанием раствора как в боковые скважины, так и B скважины в кровле выработки создают вибрацию упрочняемых пород. Для этого в гидросистеме подачи раствора высокого давления, идущей ат насоса к скважинам, устанавливают вибратор, создающий колебания в диапазоне ультразвуковых волн. Экспериментально установлено, что,при воздействии ультразвука скорость растекания, капиллярного поднятия, проникновения в зазоры растворов, суспензий и др. Увеличивается в десятки раз по сравнению с обычным безвибра" ционным пропитыванием.
Давление упрочняющега раствора, подаваемого в скважины, под воздействием вибратора колеблется и ультразвуковые колебания передаются упрочняемым породам. Поскольку одновременно.с нагнетанием упрочняющего раствора в полости трещин создают вибрацию упрочняемых пород, та этим 35 устраняют эффект заклинивания твердых частиц раствора в трещинах с шириной, равной трем средним размерам частиц и менее, так как стенки трещин колеблются относительно друг друга. 40
Кроме того, при вибрации пород
Уменьшается поверхностное натяжение на границе раздела порода — жидкость в результате чего возрастает подвижность упрочняющего раствора. Это позволяет увеличить степень заполнения раствором пустот и повысить эффективность упрочнения.
Таким образом, создание вибрации упрачняемых пород при нагнетании в скважины упрачняющего раствора позвеляет повысить эффективность процесса упрочнения трещиноватых горных пород.
Применение предлагаемо о способа по сравнению с известным позволяет достичь экономии дорогостоящих упрочнянжих веществ.
Способ. Упрочнения трещинаватых пород„ включающий бурение скважин и нагнетание в скважины упрочняющего раствора, о т л и ч.а ю шийся тем, чта, с целью повышения эффективности процесса упрочнения пород эа счет увеличения степени заполнения
fQ cToT упрочняющим раствором, ОднО» временно с нагнетанием в скважины упрочняющего раствора создают вибрацию упрочняемых парад путем уста" нонки вибратора„ создающего колебания в диапазоне ультразвуковых волн, Источники информации, принятые so внимание при экспертизе
1. Скуйбин Ф.Г. и др. Применение ,анкерной крепи при проведении вырабо, ток в трещиноватых породах.- "энергетическое строительство", 1975, В 3, с.37-39.
2. Заславский Ю.З. и др. Крепление капитальных выработок на больших глубинах. Донецк, "Донбасс", 1.971, с.183 (прототип).